PEM燃料电池膜电极边框对膜应力的影响研究

材料导报, 2012, 26(24): 5-8.

PEM燃料电池膜电极边框对膜应力的影响研究

叶东浩 ^1, , 李永静 ^2, , 詹志刚 ^3, , 汪广进 ^4, , 潘牧 ^5,

1.武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉430070

2.武汉理工大学理学院,武汉430070

3.武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉430070

4.武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉430070

5.武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉430070

基金项目: 国家863重大项目(2012AA110601) 国家973重大项目(2012CB215504)

关键词：燃料电池 , 膜电极边框 , 应力 , 质子交换膜

Stress Effect of Membrane Electrode Frame on Membrane in PEM Fuel Cell

利用有限元法分析了不同膜电极边框材料以及组装方式在装夹状态下对燃料电池质子交换膜(PEM)造成的应力影响,结果表明在边框两端与PEM交界处均会存在应力集中现象,并且随着边框模量的减小而减弱.相比于边框与PEM直接接触装配,相同边框材料与PEM粘贴装配对PEM损伤更小.根据模拟结果提出了优化方案,以期给研究设计人员提供参考.

参考文献

[1]	衣宝廉.燃料电池--原理@技术@应用[M].北京:化学工业出版社,2003:161.
[2]	詹姆斯?拉米尼;安德鲁?迪克斯.燃料电池系统--原理@设计@应用[M].北京:科学出版社,2005:20.
[3]	Effect of assembly error of bipolar plate on the contact pressure distribution and stress failure of membrane electrode assembly in proton exchange membrane fuel cell[J].Journal of Power Sources,2010(13):p.4213.
[4]	Daniil Bograchev;Mikael Gueguen;Jean-Claude Grandidier;Serguei Martemianov .Stress and plastic deformation of MEA in fuel cells Stresses generated during cell assembly[J].Journal of Power Sources,2008(1):393-401.
[5]	Daniil Bograchev;Mikael Gueguen;Jean;Claude Grandidier;Serguei Martemianov .Stress And Plastic Deformation Of Mea In Running Fuel Cell[J].International journal of hydrogen energy,2008(20):5703-5717.
[6]	A. Kusoglu;A.M. Karlsson;M.H. Santare .Mechanical response of fuel cell membranes subjected to a hygro-thermal cycle[J].Journal of Power Sources,2006(2):987-996.
[7]	Chang W R;Hwang J J;Weng F B et al.Effect of clamping pressure on the performance of a PEM fuel cell[J].Journal of Power Sources,2007,166(01):149.

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